变压吸附PSA法制氢操作专项规程.doc

变压吸附（PSA）法
变 换 气 制 氢

操 作 手 册
（工艺部分）

XXXX化工
9月

第一章 序言
第二章 工艺说明
第一节 装置概述
第二节 一段系统工作原理和过程实施
第三节 二段系统工作过程
第四节 工艺步骤
第三章 变压吸附装置开停车
第一节 系统置换
第二节 系统仪器仪表及自控系统开车前准备工作
第三节 系统试车
第四节 系统运行调整
第五节 系统停车
第六节 系统停车后再开启
第四章 安全技术
第一节 概述
第二节 本装置有害物质对人体危害及预防方法
第三节 装置安全设施
第四节 氢气系统运行安全关键点
第五节 消防
第六节 安全生产基础注意事项
第五章 安全规程

第一章 前 言

本装置是采取两段法变压吸附（Pressure Swing Adsorption简称PSA）工艺分离原料气，取得合格二氧化碳及产品氢气。其中一段将原料气中二氧化碳分离提浓（≥98.5%）后送往下工段，脱除部分二氧化碳后中间气再经二段完全脱除CO2及其它杂质气体，使产品氢气中H2含量≥99.9%。装置设计参数以下：
原料气组成（V）：
H2 N2 CO2 CO CH4
41～43% 0.5～2% 55～60% 0.5～2% ～1.0%
处理能力： 4500Nm3/h
中间气CO2含量： 10%（V）
产品氢气中H2含量： ≥99.9%
产品气CO2浓度： ≥98.5%
吸附压力：
一段 0.72～0.977 MPa（G）
二段 0.7～0.957 MPa（G）
吸附温度： ≤40 ℃

本装置为吹扫解吸PSA脱碳工艺，就本工艺特点而言，氢气中杂质含量越低，氢气等气体回收率就越低。所以操作中不应单纯追求氢气纯度，而应视实际需要，控制合适纯度，以获较高经济效益。
在开启和运转这套装置前，要求操作人员透彻地阅读这份操作手册，因为不合适操作会造成运行性能低劣和吸附剂损坏。
本手册中所包含压力均为表压，组成浓度均为体积百分数，以下不再专门标注。

第二章 工艺说明
第一节 装置概述
本装置由两个系统组成，即一段和二段。一段采取12个吸附塔1塔同时吸附8次均压吹扫工艺，二段采取4个吸附塔1塔同时吸附1次均压2次吹扫工艺，其示意图图1-1所表示。

逆放气、吹扫气

顺放气

原料气

一段装置

产品氢气

二段装置

产品二氧化碳

装置紧急放空

装置紧急放空

图1-1 工艺方块示意图

来自压缩机出口温度≤40℃，压力为0.75～1.0MPa二氧化碳含量约55%原料气首优异入气水分离器（V0101）除去原料气中游离态水后进入一段，分离出高浓度二氧化碳(98.5%)并送往下工段，同时降低中间气中二氧化碳浓度。一段系统包含气水分离器（V0101）、吸附塔（T0101A-L）、二氧化碳缓冲罐（V0102）等设备。
出一段中间气进入二段，二段系统将中间气中CO2及其它杂质气体充足脱除，使出二段系统产品氢气纯度≥99.9%，二段包含吸附塔（T0201A~D）、产品氢气缓冲罐（V0201）、吹扫气缓冲罐（V0202~ V0205）等设备。

第二节 一段系统工作原理和实施过程
变压吸附基础原理是利用吸附剂对吸附质在不一样分压下有不一样吸附容量，而且在一定压力下对被分离气体混合物各组分又有选择吸附特征，加压吸附除去原料气中杂质组分，减压脱附这些杂质而使吸附剂取得再生。所以，采取多个吸附床，循环地变动所组合各吸附床压力，就能够达成连续分离气体混合物目标。
变压吸附（PSA）法脱除变换气中二氧化碳，即依据上述原理，利用所选择吸附剂在一定吸附操作压力下，选择吸附变换气中气态水、有机硫和无机硫及二氧化碳。就本装置而言，变换气优异入一段系统处于吸附状态吸附床吸附，当吸附床吸附饱和后，经过8次均压降充足回收床层死空间中氢氮气，同时增加床层死空间中二氧化碳浓度，整个操作过程在入塔原料气温度下进行。整个工艺采取十二台吸附塔完成，其工作步骤以下（以A塔为例）：
每个吸附塔在一次循环中需经历：吸附（A）、一均降（E1D）、二均降（E2D）、三均降（E3D）、四均降（E4D）、五均降（E5D）、六均降（E6D）、七均降（E7D）、八均降（E8D）、顺放（PP）、逆放（BD）、 吹扫（P）、二段升（2ER）、八均升（E8R）、隔离（I）、七均升（E7R）、六均升（E6R）、五均升（E5R）、四均升（E4R）、三均升（E3R）、二均升（E2R）、一均升（E1R）、终升（FR）等二十三个步骤。
1）．吸附（A）
来自气水分离器变换气，经程控阀KV101A,从A塔下端入塔，在吸附工作压力下自下而上地流经吸附床时，气流中二氧化碳被吸附剂选择性地吸附，吸附二氧化碳后气体经KV102A从塔顶排出并输往二段系统。当二氧化碳吸附前沿靠近吸附床出口时，即停止进料和输出中间气。此时吸附前沿到出口端之间尚留一段“未吸附饱和吸附剂”——预留段。
2）．一均降（E1D）
A塔吸附停止后，经过程控阀KV103A、KV103C、和C塔进行压力均衡，即A塔和C塔出口连通。此时A塔吸附前沿继续向前推进，当A、C两塔压力基础平衡后，A塔吸附前沿仍未抵达出口端。这一过程作用是回收A塔死空间内部分氢气，其组成和输出中间气基础相同。
3）．二均降（E2D）
一均降结束后，A塔内还有较高压力，经过程控阀KV103A、KV103D和D塔进行压力均衡，即A塔和D塔出口连通。此时A塔吸附前沿继续向前推进，当A、D两塔压力基础平衡后，A塔吸附前沿仍未抵达出口端。此时，需继续均压。
4）．三均降（E3D）
二均降结束后，A塔内还有较高压力，经过程控阀KV104A、KV104E和E塔进行压力均衡，即A塔和E塔出口连通。此时A塔吸附前沿继续向前推进，当A、E两塔压力基础平衡后，A塔吸附前沿仍未抵达出口端。此时，需继续均压。
5）．四均降（E4D）
三均降结束后，A塔内还有较高压力，经过程控阀KV104A、KV104F和F塔进行压力均衡，即A塔和F塔出口连通。此时A塔吸附前沿继续向前推进，当A、F两塔压力基础平衡后，A塔吸附前沿仍未抵达出口端。此时，需继续均压。
6）．五均降（E5D）
四均降结束后，A塔内还有较高压力，经过程控阀KV105A、KV105G和G塔进行压力均衡，即A塔和G塔出口连通。此时A塔吸附前沿继续向前推进，当A、G两塔压力基础平衡后，A塔吸附前沿仍未抵达出口端。此时，需继续均压。
7）．六均降（E6D）
五均降结束后，A塔内还有较高压力，经过程控阀KV105A、KV105H和H塔进行压力均衡，即A塔和H塔出口连通。此时A塔吸附前沿继续向前推进，当A、H两塔压力基础平衡后，A塔吸附前沿仍未抵达出口端。此时，需继续均压。
8）．七均降（E7D）
六均降结束后，A塔内还有较高压力，经过程控阀KV106A、KV106I、KV109A、KV109I和I塔进行压力均衡，即A塔和I塔出口连通。此时A塔吸附前沿继续向前推进，当A、I两塔压力基础平衡后，A塔吸附前沿仍未抵达出口端。此时，需继续均压。
9）．八均降（E8D）
七均降结束后，A塔内尙有一定压力，经过程控阀KV106A、KV106J、KV109A、KV109J和J塔进行压力均衡，即A塔和J塔上、下端全部连通。此时A塔吸附前沿继续向前推进，当A、J两塔压力基础平衡后， A塔吸附前沿刚到出口端，此时，停止均压。到这一过程结束时，A塔内死空间气体被充足回收，其吸附剂也基础上被利用。
10）．顺放PP
均压结束后接着进行顺放，开启程控阀 KV106A、KV109A并依据情况开启程控阀 KV111、KV112，当顺放气中二氧化碳浓度靠近98.5%时关闭开启程控阀。该过程目标是提纯床层中二氧化碳浓度以满足下工段生产要求。
11）．逆放BD
经过顺放步序后，A塔内最终剩下气体为高浓度二氧化碳产品气，开启程控阀 KV110A、并依据情况开启KV113，利用调整阀PIC101匀速将气体在要求时间内回收至二氧化碳缓冲罐。在逆放过程中伴随压力逐步降低被吸附二氧化碳解吸出来，故此过程要求吸附床最终压力越低越好。
12）. 吹扫（P）
逆放结束后，利用从二段系统吹扫气缓冲罐V0205来吹扫气，经过程控阀KV108A让吹扫气从吸附塔顶端进入吸附塔A。吹扫气经过床层时因存在浓度差被吸附二氧化碳解吸出来，使吸附剂取得再生。从塔底排出气体中二氧化碳浓度达成要求经过程控阀KV110A回收至二氧化碳缓冲罐，其它部分则停留在吸附塔A内。经过吹扫后吸附剂得到很好再生，接着进行床层升压过程。
13）二段升（E2R）
吹扫结束后，利用从二段系统吹扫气缓冲罐V0204来混合气，经过程控阀KV107A让混合气从吸附塔顶端进入吸附塔A。此过程关键是回收二段吹扫气中氢气并对A塔进行升压。
14）. 八均升（E8R）
二段升结束后，经过程控阀KV106A、KV106D、KV109A、KV109D和D塔进行压力均衡，即A塔和D塔进出口均连通。L塔对A塔进行八均升，L塔进行八均降。
15）. 隔离（I）
八均升压结束后，关闭A塔全部程控阀，使A塔和系统完全隔离
16）. 七均升（E7R）
隔离结束后，经过程控阀KV106A、KV106E、KV109A、KV109E和E塔进行压力均衡，即A塔和E塔进出口均连通。E塔对A塔进行七均升，E塔进行七均降。
17）. 六均升（E6R）
七均升结束后，经过程控阀KV105A、KV105F和F塔进行压力均衡，即A塔和F塔出口连通。F塔对A塔进行六均升，F塔进行六均降。
18）. 五均升（E5R）
六均升结束后，经过程控阀KV105A、KV10G和G塔进行压力均衡，即A塔和G塔出口连通。G塔对A塔进行五均升，G塔进行五均降。
19）. 四均升（E4R）
五均升结束后，经过程控阀KV104A、KV104H和H塔进行压力均衡，即A塔和H塔出口连通。H塔对A塔进行四均升，H塔进行四均降。
20）. 三均升（E3R）
四均升结束后，经过程控阀KV104A、KV104I和I塔进行压力均衡，即A塔和I塔出口连通。I塔对A塔进行三均升，I塔进行三均降。
21）.二均升（E2R）
三均升结束后。经过程控阀KV103A、KV103J和J塔进行压力均衡，即A塔和J塔出口连通。J塔对A塔进行二均升，J塔进行二均降。
22）. 一均升（E1R）
二均升结束后。经过程控阀KV103A、KV103K和K塔进行压力均衡，即A塔和K塔出口连通。A塔进行一均升，K塔进行一均降。对A塔一系列均压过程，不仅回收了各塔死空间内氢和提升了A塔压力，而且还将A塔残余少许杂质，推向吸附塔进口端，起着吸附剂“更新”作用。经过8次升压，吸附床为下一循环全部准备工作即告完成，紧接着进行下一循环过程。

23）. 终升（FR）
即为最终充压，利用L吸附塔吸附过程中间气，把A塔压力提升到操作压力。中间气经阀KV102A由A塔出口端充入A塔，最终使A塔压力基础靠近吸附压力。这一过程一样也有把A床内少许杂质组分再一次推向入口端作用。经过8次充压及终升，吸附床为下一循环全部准备工作即告完成，紧接着进行下一循环过程。
其它7个塔操作步骤和A塔完全相同，只是在时间上按一定程序相互错开。

第三节 二段系统工作过程
二段系统脱除中间气中二氧化碳及其它气体杂质，即利用所选择吸附剂在一定吸附操作压力下，选择吸附中间气中二氧化碳和其它气体而使气体得以净化。当吸附床压力降低时，被吸附组分就得以解吸使吸附床按一定次序变动压力，就组成连续分离气体混合物（PSA）装置。整个操作过程在入塔原料气温度下进行。
一、二段系统吸附剂再生
⑴ 吸附塔压力降至低压：
首先顺着吸附方向降至某一中间压力（均压、顺放），以回收床层死空间（系指吸附塔内除去吸附剂外全部空间）产品气，接着是逆着吸附方向降至低压（逆放），此时被吸附杂质组分从吸附剂中解吸，并排出吸附塔；
⑵ 经过吹扫深入将吸附剂吸附二氧化碳解吸出来；
二、净化系统吸附塔工作步骤以下（以A塔为例）：
每个吸附塔在一次循环中需经历：吸附（A）、一均降（E1D）、顺方（PP）、逆放（BD）、吹扫二（P2）、吹扫一（P1）、一均升（E1R）、终升（FR）等8个步骤。
1）．吸附（A）
来自一段中间气，经程控阀KV201A,从A塔下端入塔，在吸附工作压力下自下而上地流经吸附床时，气流中二氧化碳被吸附剂选择性地吸附，吸附二氧化碳后气体经KV202A从塔顶排出，其中一部份气体经过KV208用作最终充压气，而大部分气体输往下工段。当二氧化碳吸附前沿靠近吸附床出口时，即停止进料和输出氢气。此时吸附前沿到出口端之间尚留一段“未吸饱和吸附剂”——预留段。
2）．一均降（E1D）
A塔吸附停止后，经过程控阀KV203A、KV203C立即和C塔进行压力均衡，即A塔和C塔出口连通。此时A塔吸附前沿继续向前推进，当A、C两塔压力基础平衡后，A塔吸附前沿仍未抵达出口端。这一过程作用是回收A塔死空间内部分氢气，其组成和输出产品氢气基础相同。
3）．顺放（PP）
一均降结束后，打开程控阀KV204A、塔内气体从吸附塔上端排出并分别经过程控阀KV209A/B、KV210A/B依次进入顺放缓冲罐V0202、V0203、作为二次吹扫气源。顺放结束后，关闭程控阀KV204A、KV209A/B、KV210A/B。
4）．逆放（BD）
顺放结束后，将A塔内高压部分气体经过程控阀KV206A、KV211回收至逆放气缓冲罐V0204用于一段二段升升压，其它压力较低部分依据情况经过KV212回收至吹扫气缓冲罐V0205用作一段系统吹扫，同时不回收气体可经过KV213放空。这一过程目标是将吸附杂质解吸出来，使吸附剂得到初步再生，此过程要求吸附床降到最低压力。
5）．吹扫二（P2）
逆放结束后，打开程控阀KV205A、KV214利用顺放缓冲罐V0203中气体对A塔进行吹扫，使吸附剂取得再生，吹扫时气体经过调整阀PV0203匀速缓慢经过吸附塔以达成最好吹扫效果，解吸气经过KV214去吹扫气缓冲罐V0205或经过KV215部分放空。
6）．吹扫一（P1）
吹扫二结束后，打开程控阀KV205A、KV214利用顺放缓冲罐V0202中气体对A塔进行吹扫，使吸附剂再次取得再生，吹扫时气体经过调整阀PV0202匀速缓慢经过吸附塔以达成最好吹扫效果，解吸气经过KV214去吹扫气缓冲罐V0205或经过KV215部分放空。经过两次吹扫后吸附剂完成再生过程，接着进行升压。
7）．一均升（E1R）
吹扫一结束后，经过程控阀KV203A、KV203C和C塔进行压力均衡，即A塔和C塔出口连通。A塔进行一均升，C塔进行一均降。对A塔均压过程，不仅回收了各塔死空间内氢气和提升了A塔压力，而且还将A塔残余少许杂质，推向吸附塔进口端，起着吸附剂“更新”作用。
8）．终升（FR）
即为最终升压，利用D吸附塔出塔产品气，把A塔压力提升到操作压力。中间气经阀KV208、KV203A由塔出口端充入A塔，最终使A塔压力基础靠近吸附压力。这一过程一样也有把A床内少许杂质组分再一次推向入口端作用。A塔经过一次升压和终升，吸附床为下一循环全部准备工作即告完成，紧接着进行下一循环过程。
其它3塔操作步骤和A塔完全相同，只是在时间上按一定程序相互错开。

第四节 工艺步骤
一、装置一段
一段系统工艺步骤见工艺步骤图，压力为0.977MPa温度小于40℃原料气由界外送入一段系统，先经气水分离器（V0101）除去游离水后进入处于吸附步骤1个塔，由下而上经过床层，出塔中间气送入二段系统。当被吸附杂质浓度前沿靠近床层出口时，关闭吸附塔进出口程控阀，使其停止吸附，经过8次均压步骤回收床层死空间氢气，然后先少许顺放以提纯床层二氧化碳浓度，再逆着吸附方向降压，回收二氧化碳气体供下工段使用。逆放结束后，利用二段吹扫气解吸吸附杂质，使吸附剂得到再生同时回收吹扫气中氢气。吹扫结束后利用二段升压气体对吸附塔升压，然后用一段系统均压气和中间气对床层逆向升压至靠近吸附压力，吸附床便开始进入下一个吸附循环过程。
二、装置二段
二段系统工艺步骤见工艺步骤图，中间气进入二段中处于吸附步骤1个塔，由下而上经过吸附塔，出吸附塔产品氢气送往下一工段。当吸附杂质浓度前沿靠近吸附剂床层出口时，关闭吸附塔中间气进口阀和产品气出口阀，使其停止吸附，经过1次均压步骤回收吸附床层死空间有效气体。然后进行顺放，将塔内气体依次放入V0202、V3 两个顺放缓冲罐为吹扫做准备。顺放结束后进行逆放，立即吸附塔气体中可回收部分经过程控阀KV206、KV211放入逆放气缓冲罐（V0204），逆放解析气去一段作为二段升气源，其它不可回收气体则经过程控阀KV213放空至常压，被吸附杂质排入大气使吸附剂得到初步再生。逆放结束后开始吹扫，V0202、V0203两个顺放气缓冲罐中气体经过调整阀PIC202、PIC203缓慢匀速对吸附塔进行逐次吹扫，以深入解吸吸附剂上残留吸附杂质使吸附剂得到完全再生。吹扫解吸气经过缓冲罐V0205缓冲后作为一段吸附剂再生气源吹扫一段。吹扫结束后，利用二段系统均压气和产品气对床层逆向升压至靠近吸附压力，吸附床便开始进入下一个吸附循环过程。

第二章 变压吸附装置开停车
第一节 系统置换
一、置换用气：
用纯度大于99.5%（V）压力为0.5MPa氮气(或惰性气体)置换
二、置换步骤
①.开启油压系统，让全部程控阀关闭。
②.打开置换用氮气管线手动阀V116向系统充入置换气，置换气经过气水分离器V0101后从从管道PG0103上排污阀后端法兰处排出大气，同时打开气水分离器排污阀、安全阀前端法兰和手动阀放空管及原料气入口盲板进行置换，直到排出口含氧量低于0.5%为止，然后关闭气水分离器排污阀、手动放空阀及安全阀前手动闸阀，装好安全阀前端法兰，全关上述手动阀。当水分离器V0101和PG0103置换合格后，充压至0.05Mpa(表压)

③.一段吸附塔区、对应管道及其相连缓冲罐置换：
吸附塔置换 打开手动阀V101、V216、V217打开吸附塔T0101A程控阀KV101A和KV107A、KV108A，视情况打开净化段相关阀门，置换放空气经净化段吸附塔后经过V218放空。当吸附塔T0101A置换合格后关闭手动阀V216、V217，充压至0.05Mpa(表压)，关闭程控阀KV101A和KV107A、KV108A；同理置换吸附塔T0101B～L。
吸附塔区管道置换 依次打开PG0105排污阀、吸附塔T0101A程控阀KV101A和KV103A，当PG0105置换合格后关闭PG0106排污阀，充压至0.05Mpa(表压)，关闭程控阀KV101A和KV103A；同理置换PG0106、PG0107、PG0108、PG0109、PG0110、PG0111、PG0112、PG0113；
依次打开吸附塔T0101A程控阀KV101A和KV106A，管道PG0109上排污阀，当PG0113置换合格后关闭该管道上排污阀，打开管道VT103上手动阀V109、程控阀KV111，将该段管线置换合格，关闭V109、程控阀KV111，充压至0.05Mpa(表压)，关闭程控阀KV101A和KV106A；同理置换VT0104、VT0105、PG0115、PG0116、PG0117。
④ 二段吸附塔区、对应管道及其相连缓冲罐置换：
吸附塔置换 打开手动阀V103、V201A、V218程控阀KV101A、KV102A，打开吸附塔T0201A程控阀KV201A和KV202A，当吸附塔T0201A置换合格后关闭程控阀KV202A，充压至0.05Mpa(表压)，关闭程控阀KV101A、KV102A、KV201A；当PG0203置换合格后关闭手动阀V218，打开手动阀V202、V201B进行置换。同理置换吸附塔T0201B～D。
⑤吸附塔区管道置换 打开管道PG0204排污阀、吸附塔T0201A程控阀KV203A当PG0204置换合格后关闭该管道上程控阀KV203A；同理置换PG0205~ PG0208。
打开手动阀V205A/B、V220，再打开程控阀KV201A、KV204A、KV209A/B，对该管线PG0210、VT0205进行置换至合格后关闭V205A/B、V220、KV209A/B。同理置换PG0211及该管线上放空管道，打开程控阀KV210A/B、V206A/B和V222，合格后关闭该手动阀。根据一样方法对PG0212、PG0213进行置换。
⑥打开手动阀V213、程控阀KV201A、KV206A、KV213，对管线VT0202进行置换至合格后关闭上述阀门。用一样方法置换管道VT0203、PG0215、PG0216和其相关联放空管线。
缓冲罐置换 打开缓冲罐V202放空阀和排污阀、程控阀KV201A、KV204A、KV209A/B对缓冲罐V202进行置换，当置换合格后关闭缓冲罐V0202放空阀和排污阀充压至0.05Mpa(表压)后，关闭全部阀门。用一样方法对缓冲罐V0203~ V0205进行置换。
三、置换要求
取样分析其中氧含量，直到氧含量低于0.5%为止。
四、置换结束
检验确保系统和外界隔离。

第二节 系统仪器仪表及自控系统开车前准备工作
一、对现场压力表和温度计按要求进行调校，在其量程范围内，测量精度不得低于1.5级；
二、对压力变送器按要求进行调校，在其量程范围内，测量精度不得低于1.5级，通入4～20mA电流，检验零位和满度是否正确；。
三、用标准气对CO2 在线分析仪按要求进行调校并合格。 当通入标准气时，CO2在线分析仪指针应指示在标准气中CO2含量处，当向标准气加入少许空气时，测量值应下降。假如不是上述情况，需查故障，直至符合为止；
四、用标准气对H2 在线分析仪按要求进行调校并合格。 当通入标准气时，H2在线分析仪指针应指示在标准气中H2含量处，当向标准气加入少许空气时，测量值应下降。假如不是上述情况，需查故障，直至符合为止；
五、按流量计使用说明书进行调校和标定，并确定流量计相关系数。以上全部仪器仪表调校和标定必需经当地主管技术监督机构认可；
五、检验微机油压控制系统
① 微机控制器主控讯号经过电磁阀、换向站实现电—液转换后，驱动现场各程控阀动作，微机报警系统由程控阀阀位检测系统及成份分析系统（AIRA101、AIRA102、AIRA201）发讯控制。
② 系统按要求安装完成后，应严格按程序检验电磁阀接线是否有误。逐一查对微机控制器对程控阀编号和现场对程控阀编号是否按设计要求一一对应。然后，开启油压系统，动态检验程控阀开关是否符合设计要求，程控阀阀位位置传感器是否正常。
③ 仔细反复查对输入微机控制器程控阀开关是否符合程控阀开关时序图要求（微机控制器、程控阀、油压系统等联动后检验），对关键程控阀开关时序图和备用程控阀开关时序图全部必需仔细反复查对。
④ 在定时状态下任意设置可调时间，开启电源，程序即从初始状态开始实施，仔细反复查对控制程序是否符合设计要求。阅读控制系统使用说明书，仔细检验控制系统各功效是否正常。
⑤ 仔细检验仪表电源和电磁阀驱动电源是否有足够备品。
⑥ 仔细检验油压系统压力和液位是否接入控制系统，报警功效是否符合设计要求。
⑦ 仔细检验装置各个压力、分析等报警功效是否符合设计要求。
六、油泵电气联锁试验
开启脱碳装置油压系统，油压压力调定到4.5～5.0MPa，分别关闭正在运转油泵，观察其备泵是否自动开启，并检验控制系统是否报警，如此反复进行，直到符合设计要求为止。

第三节 系统试车
⑴ 一段和二段系统工艺阀门设定：

①全开一段和二段系统安全阀手动阀V112、V114、V219、V221、V223、V225
②打开一段顺放、逆放手动阀V105、V109、V111和放空手动阀V108；调整阀进出口阀V107A/B，应依据装置负荷调整其阀门开度，通常开度约30～50%。
③打开二段逆放、吹扫放空手动阀V211、V212、V213、V214、V215,缓冲罐V0202、V0204 进口阀V205A/B、V206A/B,调整阀前后手动阀V207A/B、V209A/B，缓冲罐V0204、V0205 出口阀V216、V217,终升手动阀V204。应依据装置负荷调整其阀门开度，通常开度约30～50%。
④全关一段和二段系统全部排污阀和其它工艺阀门。
⑵ 一段和二段系统仪器仪表系统阀门设定
全开一段和二段系统全部现场压力表阀、压力变送器取样阀、手动分析取样阀、在线CO2、H2
分析仪气源取样阀、调整阀仪表气源阀。
⑶ 调整阀设定
将流量调整回路PV-101、PV-202、PV-203置于自动状态，控制该调整阀开度，以确保流量均匀。
⑷ 开启油压系统：按油压系统操作使用说明书开启，让全部程控阀关闭。
⑸ 再次反复查对一段和二段系统输入微机控制器主程序和备用程序程控阀开关是否符合工艺设计要求（微机控制器、程控阀、油压系统等联动后检验）。
⑹ 将一段和二段系统流量计、压力变送器、在线CO2、H2分析仪、调整回路等仪器仪表投入运行。
⑺ 再次多处取样分析一段和二段系统氧气含量是否合格，取样分析立即送到一段系统原料气
组成及氧气含量是否合格。
⑻ 以上分析合格后方可试车。
二、系统试车
⑴ 通知前工序做好送原料气气和通知后工序做好接收产品二氧化碳气和产品氢气准备。
⑵ 当系统准备工作一切就绪后，即可将原料气引入，使系统投料运行。具体操作以下：
1） 充压开车（为立即取得合格产品气体，提议采取充压开车。尤其是在低负荷开车情况。）
①打开产品氢气缓冲罐进口阀V203,并打开调整阀PV201前截止阀V201A并合适开启产品氢气放空阀V218。
②缓慢打开手动阀V101、V102手动开启一段各对应程控阀将处于不一样状态吸附塔充压至对应状态，充压时保持吸附塔压力在每分钟升高0.05MPa速度，以预防超流量操作。操作时应注意单台程控阀连续动作时间不要超出20分钟，以避免烧坏电磁阀；
③一段充压结束后，缓慢打开手动阀V103，手动开启二段各对应程控阀将处于不一样状态吸附塔充压至对应状态，充压时保持吸附塔压力在每分钟升高0.05MPa速度，以预防超流量操作。在此操作时应尤其注意，不要用一台或几台一段吸附塔对二段吸附塔充压，应多台切换充压，以避免吸附剂（氧化铝）吸水过饱和后穿透，造成硅胶失活；
充压结束后，再次确定各系统内阀门开关是否符合要求；
④ 开启一段和二段系统控制器：
按控制器使用说明书开启。使控制器、油压系统、程控阀所组成程控系统处于正常程序运行
状态。再次核查程序系统是否正常，同时，程序系统各步骤时间按正常运行时间2～3倍设定。
⑤将FIC-101、FIC-201、FIC-202、FIC-203投运，对其进行初步调整，以后随地理气量或操作工况作深入调整。
⑥ 观察中间气中CO2含量改变，中间气中CO2含量控制在6～10%范围内，此值升高，产品CO2含量升高，但CO2回收率降低，反之，则CO2回收率升高，产品CO2含量降低；
⑦ 随时分析产品氢气中H2含量，调整二段循环时间，当二段产品氢气中H2含量≥99.9%，关闭V218打开V201B送往下工段
⑧分析产品气CO2含量，调整顺放时间，当产品气CO2含量≥98.5时打开手动阀V104将产品气CO2送至下一工序。
2）常压开车
① 在一段系统开启时，即作好向二段送气准备工作。
② 缓慢打开手动阀V101、V102使吸附塔压力保持在每分钟升高0.05MPa速度，以预防超流量操作；
③ 开启一段系统控制器，使控制器、油压系统、程控阀所组成程控系统处于正常程序运行状态。同时，程序系统各步骤时间按正常运行时间2～3倍设定；
④缓慢开启手动阀V103，向二段送入中间气。确保吸附塔压力保持在每分钟升高0.05MPa速度，以预防超流量操作；
⑤ 开启净化系统控制器，使控制器、油压系统、程控阀所组成程控系统处于正常程序运行状态。同时，程序系统各步骤时间按正常运行时间2～3倍设定。
⑥将流量调整回路PV-101、PV-201、PV-202、PV-203置于自动状态，控制该调整阀开度，以确保流量均匀。
⑦ 当吸附压力升高到0.977MPa以上时，取样分析产品氢气中H2含量，当其H2浓度≥99.9%时，打开V201A慢慢向下一工序送气，送气量以确保吸附压力不低于0.977MPa为准；
⑧分析产品气CO2含量，调整顺放时间，当产品气CO2含量≥98.5%，此时打开手动阀V104将产品气CO2送至下一工序。
操作时，依据系统处理气量，随时调整系统程序各步骤运行时间，并将原料气流量增至满负荷或用户需要值。观察中间气中CO2含量改变，中间气中CO2含量控制在6～10%范围内，稳定后则每切换一次程序CO2浓度就先降低再升高。假如观察到这种有规律改变时，则系统已基础稳定。至此，本系统试车过程结束，装置投入正常运行。

第四节 系统运行调整
一、装置正常运行时关键操作参数见下表：

表2-1 装置关键操作参数一览表
原料气进口压力(表压)
0.75－1.0MPa
中间气进口压力(表压)
0.72－0.98MPa
变换气进口温度
≤40℃
二段气出口压力(表压)
0.7－0.95MPa
产品氢气温度
≤40℃
原料气中二氧化碳含量
55～60%(V)
一段出口中间气二氧化碳含量
6－10%（V）
二段出口产品氢气中H2含量
≥99.9%(V)
产品二氧化碳浓度
≥98.5%(V)
油压泵站操作压力
4.5～5.0MPa

二、一段及净化系统吸附塔各步骤压力
表2-2 一段系统吸附塔各步骤压力一览表
序 号
变压吸附步骤
压 力(MPa)
备 注
1
吸 附
0.98

2
一 均 降
0.98～0.873

3
二 均 降
0.873～0.767

4
三 均 降
0.767～0.660

5
四 均 降
0.660～0.553

6
五 均 降
0.553～0.447

7
六 均 降
0.447～0.340

8
七 均 降
0.340～0.233

9
八 均 降
0.233～0.127

10
顺放
0.127～0.097

11
逆放
0.097～0.010

12
吹扫
0.020

13
二段升
0.020～0.05

14
八均升
0.05～0.127

15
七均升
0.127～0.233

16
六均升
0.233～0.340

17
五均升
0.340～0.447

18
四均升
0.447～0.553

19
三均升
0.553～0.660

20
二均升
0.660～0.767

21
一均升
0.767～0.873

22
终升
0.873～0.98

⑵二段系统吸附塔各步骤压力见表
表2-3 二段系统吸附塔各步骤压力一览表
序 号
变压吸附步骤
压 力(MPa)
备 注
1
吸 附
0.95

2
一 均 降
0.95～0.485

8
顺放一
0.485～0.356

9
顺放二
0.356～0.157

12

逆放
0.157～0.030

13
吹扫一
0.02

14
吹扫二
0.02

22
一 均 升
0.02～0.485

23
终升
0.485～0.95

三、循环时间调整
循环时间、原料气流量和产品氢气中H2浓度三者之间有直接关系。当要求产品氢气H2浓度一定（比如99.9%）时，原料气流量改变对循环时间最敏感，原料气流量增大，则要求循环时间缩短，反之亦然。
经过调整循环时间措施即能改变产品氢气中H2含量。循环时间缩短，产品氢气中H2含量降低，但同时有效气体回收率下降，反之亦然。
经过调整逆放气压力措施即能改变产品气CO2浓度。逆放压力低产品气CO2浓度升高，但同时产品气CO2回收率下降，反之亦然。
四、运行检验项目和调整
为了取得良好运行性能，在运行期间要检验和调整下列项目：
① 吸附步骤
为了满足设计产品氢气中H2含量要求，吸附步骤压力要稳定。除进气压力要稳定外，吸附塔最终升压流量调整直接影响吸附压力。其次原料气流量过小也会影响吸附压力稳定。再其次是流量要恒定。
② 均压步骤
因为存在阻力原因，两个塔之间均压后压力不会完全一样，要求平衡后压差在0.03 MPa以内。设定均压时间只需满足实际均压达成平衡所需要时间就行了，因为存在吸附剂对混合气各组份吸附原因，所以，均压达成平衡后压力比上述步骤理论压力低，均压时，混合气中二氧化碳浓度越高，实际均压平衡后压力就越低。
③ 顺放步骤
一段顺放步骤目标是利用产品CO2气体将吸附塔内非CO2气体顶出，从而达成提纯目标。顺放时间应依据要求 CO2气体纯度和回收率调整；二段顺放步骤目标是利用顺放气对吸附塔进行吹扫，从而将吸附剂内吸附气体冲洗出来，顺放时间可调，且应依据吸附塔压降调整二次顺放时间，尽可能做到二次压差均匀。
　　④ 逆放步骤
逆放过程实际上是很快速。逆放速度过快，不仅使系统产生噪声，而且会造成对吸附剂磨损。本装置经过调整调整阀入手动阀开度，使逆放压力在较匀速条件下在要求时间内缓慢放至低压，要求逆放终时压力愈低愈好，逆放终时压力愈低，对吸附剂解吸有利，吸附剂再生效果好。
⑤吹扫步骤
吹扫步骤目标是利用低浓度气体对吸附塔进行吹扫，从而将吸附剂内高浓度吸附气体冲洗出来，达成吸附剂再生目标。吹扫时间可调，以确保每台吸附塔要有足够吹扫气，且在整个吹扫步骤内匀速吹扫为宜。
操作时，一段吹扫气量，经过调整相关手动阀开度来控制到一段吹扫气量，以确保一段吸附塔能逐一匀速吹扫；二段吹扫气量，经过调整阀开度来控制到吹扫气量。
⑥一个吸附塔含有固定负载杂质能力。所以，在一个吸附再生循环里能提纯一定数量原料气。假如循环时间（周期）过长，因为导入原料气过多会造成产品氢气中H2含量升高；循环时间（周期）过短，则因为床层未均分利用而引发氢损失增大（氢回收率降低）。所以，在操作时，循环时间（周期）任何调整必需谨慎地进行。因为二段产品氢气纯度改变要滞后2～3个周期才能反应出来。
当二段产品氢气纯度不合格时，产品氢气中H2含量下降表明整个床层已遭污染。杂质组份已突破塔出口端。造成此恶果原因可能是操作调整不妥，也可能是装置自控系统发生故障。一旦找出原因，经过处理后应立即恢复正常状态。恢复有效方法一是缩短循环时间（周期），二是降低负荷（减小处理气量）运转一段时间。假如二者结合起来则效果愈加好，产品纯度恢复得愈加快。但要注意缩短循环时间（周期）要确保每一步骤（如均压、逆放等）所需要起码时间。尤其是装置在增加负荷时，应提前2～3个周期缩短循环时间，才能有效